《岩土工程原位测试》教案-岩土工程勘察[精品]
岩土工程原位测试
岩土工程勘察
载荷试验
三、载荷试验的成果应用
1.地基承载力特征值可由载荷试验确定，方法如下：
（1）拐点法：
适用于有拐点的p-s曲线，在确定地基承载力特征值时，一般取p-s曲线中第 一个拐点py，即比例界限点所对应的荷载值为地基承载力特征值。当拐点不明显 或是无法确定时，可以利用p-△s/△p确定拐点。
（7）当出现下列情况之一时，可终止试验： ①承压板周边的土出现明显侧向挤出，周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续发 展； ②本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降； ③在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准； ④总沉降量与承压板直径（或宽度）之比超过0.06。
岩土工程勘察
酚类：
已从熏烟中鉴定出20多种酚类物质，其主要作用为抗 氧化作用、对产品的呈色呈味作用、抗菌防腐作用。
其中，抗氧化作用对烟熏制品最为重要，抗氧化作用 较强的主要是沸点较高的酚类，如2,5-二甲氧基酚，2， 5-二甲氧基-4-甲基酚等。
熏制品特有的风味主要与存在于气相的酚类有关，高 沸点酚类杀菌效果较强，主要对制品表面的细菌有抑制作 用。
岩土工程勘察
岩土工程原位测试
岩土工程中的原位测试常用技术包含如下种类：
（1）载荷试验（平板、螺旋板）； （2）静力触探试验； （3）圆锥动力触探试验； （4）标准贯入试验； （5）十字板剪切试验； （6）旁压试验； （7）扁铲侧胀试验 （8）现场剪切试验； （9）波速测试； （10）岩体原位应力测试； （11）激振发测试。
静力触探试验按测量机理分为机械式静力触 探和电测式静力触探；按探头功能分为单桥静力 触探试验、双桥静力触探试验和孔压静力触探试 验。
岩土工程勘察课件5岩体原位测试
E0
A：承压板面积；E0：岩体的变形模量；p：承压 板上单位面积压力；μ：岩体的泊松比；m：与承压板形状、 刚度有关的系数。
根据上式，量测出某级压力下岩体表面任一点的变形量， 即可求出岩体的变形模量 (E0)。
通过现场静力加卸荷，测定P—w曲线，取得岩体变形 比例极限（P0）以内的某一定压力下的总变形量（w0）及 弹性变形量（we）。然后计算E0、Es.
K p E0
y (1)r
二、狭缝法
谢谢
15
（四）试验要求 1、试验一般在平硐中进行（承压板法、环形加压法），
狭缝法可在地面进行。 2、试验最大荷载Pmax<P0（比例极限）， Pmax=1.2P， P
为建筑物基础底面设计压力。 3、试验荷载分级，Pi=(0.1-0.2)Pmax，等分取整。 4、加卸荷方法与工程荷载作用于工程岩体的方式一致。 （1）逐级一次循环加卸荷 p
(一)
刚性承压板法是通过刚性承压板(其弹性模量大于岩 体一个数量级以上)对半无限空间岩体表面施加压力并量测 各级压力下岩体的变形；按弹性理论公式计算岩体变形参 数的方法。该方法视岩体为均质、连续、各向同性的半无 限弹性体；根据布辛湟斯克公式，刚性承压板下各点的垂 直变形( W )可表示为：
3、环形法计算公式（用于深部岩体有压洞室） （1） E0=p(1+µ)r/y
p—试洞内水压力（105Pa），r=d/2 ,d—直径（cm）， y—试洞表面平均位移（cm）。 （2）岩石抗力系数 为便于比较，单位抗力系数K0=E0/100(1+ µ)
意义：半径为100厘米隧洞围岩抗力系数（抵抗变形的能力）
w0=wp+we wp为永久变形（残余变形），裂隙及充填物的变形。
ch7 岩土工程原位测试
(2)保持测试时地基土的天然湿度与原状结构。
①测试之前，应在坑底预留20～30cm厚的原土层，待测试将开始 时再挖去，并立即放入载荷板。
②对软粘土或饱和的松散砂，在承压板周围应预留20～30cm厚的 原土作为保护层。
③坑底铺设约2cm（不大于）厚的砂垫层找平和缓冲。
④在试坑底板标高低于地下水位时，应先将水位降至坑底标高以 下，待水位恢复后进行试验。
桩动力荷载
桩静力荷载
试验设备 承压板（一般为圆或方形0.25m2，0.5m2） 加荷系统（油压千斤顶） 反力系统（地锚梁或重物） 观测系统（应力和变形）
目的 地基土体在天然状态下的压缩变形特征，测定:
地基土体的变形模量(Eo)、确定地基的承载力特征值 fk 和极限荷载 估算地基的不排水抗剪强度 确定地基反力系数(单位面积地表面上引起单位下沉所需施加 的力 )（弹性Winkler地基）
试点的布置 一般布体中具有不均匀和软弱 土层的典型地段上开挖的方形试坑内。 适用条件
适用于各种土体，尤其是对软土或不均匀地基。
试验技术要点
(1)试坑及位置 一般方形试坑。试坑底的宽度≥ 3倍承压板宽度(或直径) 试坑应布置在有代表性地点，避免扰动土层，保持原状 结构和天然湿度； 承压板底面应放置在基础底面标高处。
7.1 静力荷载试验（平板荷载试验，PLT ）
主要优点：对地基土不产生扰动。确定的地基承载力和预估 计沉降量最可靠和代表性，可直接用于工程设计。 分类：按试验深度：浅层和深层； 按承压板形状：平板（圆板和方板） 与螺旋板之分；
钻孔 套管 传力杆 导向板
浅层平板
土层
测力传感器 螺旋承压板
深层螺旋板
按用途：一般载荷试验（平板、螺旋板）和桩载荷试验； 按载荷性质：静力和动力载荷试验。 本节主要讨论浅层平板静力载荷试验。
岩土工程地质勘察中的原位测试技术
岩土工程地质勘察中的原位测试技术摘要：岩土工程勘察在工程建设、资源开发等领域都有着不可替代的作用，在开展岩土工程地质勘察中，从总体上可采用室内试验或者现场试验的方式，而原位测试技术是现场试验中的核心技术，经由这一技术的科学应用，也就能够在岩土工程地质勘察的过程中详细了解现场的土体物理性质和指标，在没有改变岩土层基本性质的前提下，也就得到了相应的勘察结果，这些勘察结果可以作为后续项目实施的切实参考。
但原位测试技术中包含了多种的技术，为发挥这一技术的优势，专业人员需选择恰当的技术。
关键词：岩土工程；地质勘察1 原位测试技术主要类型1.1 载荷试验载荷试验属于原位测试中的一种，这一技术在应用的过程中，根据其应用类型的不同，又可细分为螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验、浅层平板载荷试验、动静力荷载试验。
但不同的载荷试验下，都有各自所对应的适用条件。
例如，螺旋板荷载试验常用于深部试验或地下水下的地面试验。
深板荷载试验更适合大直径桩的深基础和桩端土试验，但在进行具体试验时，测量深度应保持在5m以上。
在浅地基土试验中，浅板荷载试验更为有效。
1.2 静力触探试验静力触探试验在岩土工程地质勘察中有着广泛的应用，在粉土、砂土、黏性土的土壤测试中，静力触探法的使用可以帮助有关人员获得相应的岩土信息，尤其在上海地区项目中处理数据分层更加直观、可靠。
根据静力触探试验的分析，一般兼具勘探和测试的功能。
与常规的岩土工程勘察技术相比，静力触探试验下的勘探工作呈现出高效性，且勘探结果的准确度也相对较高，当在岩土工程地质勘察工作中遇到的是相对复杂的软黏土环境时，就可采用静力触探法。
1.3 圆锥动力触探试验圆锥动力触探试验同样是岩土工程地质勘察中的原位测试技术，再进一步细分以后，有轻型、重型和超重型的技术区分，当在岩土工程地质勘察时面对的是粉土、填土或者砂土层、黏性土条件时，一般用选择轻型动力触探试验法；当遇到上海黄浦江堤岸浅部较厚杂填土时，重型动力触探试验更为合适；软岩和碎石土等的勘察中，超重型动力触探试验技术可以获得可靠的勘察结果。
岩土工程勘察课件5岩体原位测试
某城市地铁隧道施工监测
总结词：实时监测
详细描述：在某城市地铁隧道施工过程中，通过岩体原位测试技术对周边岩体的位移、应力等进行了 实时监测，及时发现并处理了潜在的安全隐患，确保了施工安全。
Part
05
结论与展望
岩体原位测试的重要性和局限性
重要性
岩体原位测试是岩土工程勘察的重要手段，能够提供岩体的 物理性质、力学性质和工程地质特征等重要参数，为工程设 计和施工提供可靠依据。
岩土工程勘察课件5 岩体原位测试
• 岩体原位测试概述 • 岩体原位测试技术 • 岩体原位测试应用 • 岩体原位测试案例分析 • 结论与展望
目录
Part
01
岩体原位测试概述
定义与目的
定义
岩体原位测试
目的
评估岩体的物理性质、力学性质 和工程性能，为工程设计和施工 提供依据。
评估地下工程施工对周围环境的影响
通过岩体原位测试，可以了解地下工程施工对周围岩土体的影响范围和程度，为 施工方案制定和环境评价提供依据。
岩土工程治理
确定治理方案和措施
通过岩体原位测试，可以了解岩土体的工程地质特性和变形破坏规律，为制定 有效的治理方案和措施提供依据。
监测治理效果
通过岩体原位测试，可以监测治理工程实施后的效果，为进一步优化治理方案 和提高治理效果提供数据支持。
Part
04
岩体原位测试案例分析
某高速公路边坡稳定性评估
总结词：准确评估
详细描述：通过岩体原位测试，对某高速公路边坡的稳定性进行了准确评估，包 括岩体的物理性质、强度参数、变形特性等，为边坡支护设计提供了可靠依据。
某大型水电站坝基岩体强度测试
总结词：全面检测
详细描述：对某大型水电站坝基岩体进行了全面的岩体原位测试，包括岩体的抗压强度、抗剪强度、弹性模量等参数，确保 了大坝的安全稳定运行。
《岩土工程原位测试》课件
新能源领域：在风电、太阳能等领域，岩土工程原位测试技术为新能源基础设施 建设提供技术支持，确保工程安全可靠。
重大工程和基础设施：在桥梁、隧道、高速公路等重大工程和基础设施建设中， 岩土工程原位测试技术为工程质量和安全提供重要保障。
现场直接剪切试验
简介：现场直接剪切试验是岩土工程原位测试中的一种，用于测定土的抗剪强度参数。
原理：通过施加垂直和水平压力，使土样在剪切面上产生剪切力，从而测定土的抗剪强 度参数。
试验方法：在现场选取一定长度的土样，放置在刚性剪切盒中，施加垂直和水平压力， 使土样在剪切面上产生剪切力，记录剪切力和位移数据。
岩土工程原位测试
目录
单击此处添加文本 岩土工程原位测试的定义和目的 岩土工程原位测试的类型和原理 岩土工程原位测试的步骤和方法 岩土工程原位测试的案例分析
岩土工程原位测试的发展趋势和展望
定义和含义
岩土工程原位测 试是一种在岩土 工程场地中进行 的测试方法，用 于获取岩土体的 物理、力学性质 参数。
岩土工程原位测试能够减少工程勘察的工作量，缩短工程周期，降低工程成本。
岩土工程原位测试能够提供准确的岩土体参数，提高工程设计的准确性和可靠性，避免因参数 不准确而导致的工程事故和损失。
定义：静力触探是一种原位测试方法， 通过在岩土层中插入触探杆，施加恒 定压力，测量土层的变形和压力变化。
静力触探
应用范围：静力触探适用于各类土 层，尤其适用于软土、粘性土、粉 土等。
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原理：通过测量土层对触探杆的侧摩 阻力和土层变形，推算出土层的物理 力学性质，如承载力、压缩模量等。
《岩土工程勘察》课程设计
《岩⼟⼯程勘察》课程设计《岩⼟⼯程勘察》课程设计指导书1 课程设计步骤1、认真复习“岩⼟⼯程勘察”课中的有关知识，查阅相关资料。
2、以某试验楼⼯程岩⼟⼯程勘察为例，通过对某试验楼建筑场地岩⼟⼯程勘察成果的整编、场地的⼯程地质条件论述、地基岩⼟⼯程评价及勘察报告的编写，培养学⽣综合运⽤所学的基础理论、基本知识及技能解决实际问题的能⼒，为毕业实习和毕业设计打下基础。
2 关于原位测试与室内试验在房屋建筑与构筑物的岩⼟⼯程勘察中，岩⼟体的原位测试与室内试验是⼀项⼗分重要的⼯作，尤其在详细勘察阶段，室内外试验⼤量开展，其⽬的是为岩⼟⼯程评价与计算提供所需的物理⼒学性质指标和岩⼟参数。
2.1 原位测试原位测试项⽬和⽅法应根据岩⼟条件、设计对参数的需要、地区经验和测试⽅法的适⽤性等因素综合确定。
⽽根据原位测试成果，利⽤地区性经验估算岩⼟观测特性参数和对岩⼟⼯程问题做出评价时，应与室内试验和⼯程反算参数作对⽐，检验其可靠性。
当基坑开挖较深，⾯积较⼤时，宜进⾏基坑卸荷回弹观测；对⾼层建筑物应进⾏沉降观测，观测⼯作从基础底⾯施⼯完后即应开始，直⾄沉降稳定为⽌。
为考虑基坑开挖、桩基施⼯或其他地基处理施⼯等对相邻已有建筑的影响，应进⾏边坡位移(或变形)、孔隙⽔压⼒变化、打桩振动影响等的监测⼯作。
2.2室内试验在房屋建筑与构筑物的岩⼟⼯程勘察中，室内试验中的岩⼟常规试验(⼟的密度、含⽔率、⼟粒密度、液塑限、直接剪切、压缩试验以及岩⼟的单轴抗压强度试验等)是必不可少的，此外，还应结合建筑物的重要性与特殊要求、基础类型以及⼟层性质等进⾏⼀些特殊项⽬的试验，如⼟的⾼压固结试验、三轴剪切试验、动三轴试验、灵敏度、颗粒分析、相对密度、黄⼟的湿陷性、膨胀⼟胀缩性试验以及⽔质、⼟质分析试验等。
试验项⽬和试验⽅法，应根据⼯程要求和岩⼟性质的特点确定。
当需要时应考虑岩⼟的原位应⼒场和压⼒历史，⼯程活动引起的新应⼒场和新边界条件，使试验条件尽可能接近实际；并应注意岩⼟的⾮均质性、⾮等向性和不连续性以及由此产⽣的岩⼟体与岩⼟试样在⼯程性状上的差别。
岩土工程原位测试技术课件
岩土工程中的原位测试技术包含如下种类： 1．基本测试技术： （1）载荷试验（平板、螺旋板）； （2）静力触探试验； （3）圆锥动力触探试验； （4）标准贯入试验； （5）十字板剪切试验； （6）旁压试验； （7）现场剪切试验； （8）波速试验； （9）基桩的静力测试和动力测试； （10）锚杆抗拔试验；
平板静力载荷测试（PLT：plate load test），简 称载荷测试。它是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方 法，起源于30年代的苏、美等国。其方法是在保持地基 土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施 加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。
•岩土工程原位测试技术
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•岩土工程原位测试技术
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•岩土工程原位测试技术
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原位测试与现场试验
两者的相同点都是在现场进行的，与土体的
原始物理状态、应力状态等有关。
原位测试是在土体的局部施加荷载测定土的
反应以估计土的指标，如强度指标、变形指标等。
现场试验是在比较大的范围内施加荷载测读
土的综合反应，用于检验设计计算的正确性，测定
•岩土工程原位测试技术
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•岩土工程原位测试技术
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土的原位测试技术的主要缺点：
（1）难于控制测试中的边界条件，如测试周围土 层的排水条件和应力条件。
（2）测试成果和边界条件的关系和测试机理的科 学解释有待于进一步明确，但到目前为止，土的原位测 试技术所测出的数据和土的工程性质之间的关系，仍是 建立在大量统计的经验关系之上的。
近二十年来，岩土工程在科学理论和工程技术方面有了很大 进展。
岩土工程是一门实践性很强的学科，由于岩土体构成的复杂 性、地域性和易受施工扰动的多变性，与其他学科相比，它还处 于不够成熟和不够完善的状况。
岩土工程原位测试课件
注：对圆锥动力触探成果进行应用时，应注意是采用原始击数还是修正后旳击数， 若需要采用修正后旳击数，则要根据规范要求进行相应旳计算。
4 原则贯入试验
⑴、原理：利用落锤能量（落锤质量63.5kg，落距76cm）将贯入器打入土 中，根据打入旳难易程度来评价土旳物理力学性质。
⑵、设备：
⑶、计数措施： ①、将贯入器预先打入15cm，不计数； ②、然后开始统计每10cm旳击数，合计打入30cm； ③、最终将30cm旳击数累加。 一般表达为：N=5+6+5 16 ④、假如击数到达50击时，贯入深度还未到达30cm，则 可停止试验，统计50击时旳实际贯入深度，然后再 换算成30cm旳击数，即N=30*50/ΔS； ⑤、假如贯入器进入碎石土或碎块状岩石层出现反弹， 则停止试验，击数记为 “反弹”。
⑶、因为不同旳弹性波旳波速测试仪器、措施都有不同，所以应根 据不同旳测试目旳有针正确进行。
⑷、测试措施：①、跨孔法：需要2个及以上钻孔；孔内激发，孔内接受 ②、单孔法：需要1个钻孔； 地面激发，孔内接受（下孔法） 孔中激发，地面接受（上孔法） 孔中激发，孔中另一位置接受 孔中激发，孔底接受 ③、面波法：不需要钻孔；地面激发，地面接受
6 旁压试验
因为目前国内旳旁压仪多是预钻孔式旳，所以对钻孔旳要求非常高， 而市场上钻孔旳质量极难到达要求，所以使得旁波速测试
⑴、波速测试就是测定各类弹性波在地基中旳传播速度。
体波 ⑵、弹性波
面波
纵波（压缩波、P波） 横波（剪切波、S波）
瑞利波（R波） 勒夫波（L波）
所以，因为多种规范旳意见不统一，所以勘察报告首先提供未经 修正旳实测值，这是基本数据。然后在应用时，根据本地积累资料时 旳详细情况，拟定是否修正和怎样修正。
7.岩土工程勘察-第七章-岩土工程原位测试-王亚军
oa段：
E
pb(1 2 ) I
s
平板载荷试验
Plate Loading Test
载荷试验
浅层平板静力载荷试验的基本原理
承压板 地基土
糯扎渡现场碾压 平板载荷试验
平板载荷试验
现场载荷试验
按地基载荷试验确定地基的承载力特值
7.1.3 试验设备
桁架
位移计
千斤顶 静载荷试验装置
地锚
常用的静载试验设备
对于饱和软黏土 地基，曲线多呈缓变 形可采用下面两曲线 确定地基承载力。
lg p lg s曲线 p s 曲线
p
lg p lg s曲线
p s 曲线 p
② 相对沉降法
我国《建筑地基基础设计规范》中规定，当承压 板面积为0.25~0.5 ㎡时对于低压缩性土和砂性土．在 p-s 曲线上取 s/b = 0.01~0.015 所对应的荷载作为地基 承载力特征值，对于中、高压缩性的土取 s/b = 0.02 所对应的荷载作为地基承载力特征值，但其值不应大 于最大加载量的一半。
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算得变形模量：
E0
(1 2 )
p s
d
4
4
1 0.252 0.0124
0.351.128 23.44
MPa
从上述计算过程可以看出，在数据处理和分析过程中 不是太精确，规范的规定对很多情况也不是太明确，一般 应借助于经验和理论知识，且应偏于安全。
60
③ 确定基床反力系数
基准基床系数可根据承压板边长 30cm 的平 板载荷试验的曲线的初始直线段的荷载与其相应 沉降量之比来确定，即：
③ 极限荷载法
我国《建筑地基基础设计规范》中规定， 当极限荷载小于对应比例界限荷载的2倍时， 取极限荷载的一半作为地基的承载力特征值。